摘要：生豬養(yǎng)殖業(yè)是我國畜牧業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)，隨著生豬養(yǎng)殖從分散養(yǎng)殖向規(guī)?；B(yǎng)殖的發(fā)展，對生豬養(yǎng)殖設(shè)施工程技術(shù)的需求日漸增加。為了向生豬養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展提供參考與支持，對生豬養(yǎng)殖關(guān)鍵設(shè)施工程技術(shù)的研究與發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了總結(jié)和分析。重點(diǎn)對豬舍、育仔、飼喂、糞污處理設(shè)施工程環(huán)節(jié)進(jìn)行研究與發(fā)展分析。目前，我國已初步形成了適合國情的生豬養(yǎng)殖設(shè)施工程技術(shù)體系，但與國外發(fā)達(dá)國家的生豬養(yǎng)殖設(shè)施工程技術(shù)還存在一定差距，存在養(yǎng)殖設(shè)施工程各環(huán)節(jié)發(fā)展不均衡，養(yǎng)殖工程的機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化技術(shù)水平較低，關(guān)鍵養(yǎng)殖設(shè)施工程技術(shù)的基礎(chǔ)性研究體系不健全，養(yǎng)殖設(shè)施配套性差，養(yǎng)殖機(jī)械的適用性和可靠性較低等問題。建立健全的生豬養(yǎng)殖設(shè)施工程技術(shù)的研究體系，加強(qiáng)養(yǎng)殖、飼料、設(shè)施工程、資源環(huán)境等方面相互融合與協(xié)作、深入與系統(tǒng)的研究，開展適于我國南北方配套應(yīng)用的生豬養(yǎng)殖設(shè)施與設(shè)備研發(fā)，實(shí)現(xiàn)生豬養(yǎng)殖過程的健康福利化、生態(tài)化、自動(dòng)化及至智慧化，將是我國生豬養(yǎng)殖設(shè)施工程技術(shù)的發(fā)展方向。

　　關(guān)鍵詞: 生豬養(yǎng)殖；設(shè)施；工程

　　2017年，世界生豬存欄量為76905萬頭，其中，中國生豬存欄量占比超過 50%，由其產(chǎn)生的糞污總量超過10億t。目前，中國生豬養(yǎng)殖業(yè)中小型豬場占比較高，生豬養(yǎng)殖規(guī)模化、集約化、自動(dòng)化水平較低，生豬養(yǎng)殖采用的豬舍、設(shè)施設(shè)備、糞污處理設(shè)施等工程技術(shù)存在不標(biāo)準(zhǔn)、不配套、不完善等問題，導(dǎo)致母豬生產(chǎn)效率、育肥豬日增重低于歐美水平，加之土地、環(huán)保、原料、防疫、人工成本較高，使得中國生豬養(yǎng)殖業(yè)的競爭力在國際上不具有優(yōu)勢。

　　中國從改革開放到20世紀(jì)80年代末，生豬養(yǎng)殖業(yè)地位開始由副業(yè)向產(chǎn)業(yè)型轉(zhuǎn)變。在20世紀(jì)70年代中后期建立廣州白云機(jī)械化生豬養(yǎng)殖場、沈陽馬三家機(jī)械化生豬養(yǎng)殖試驗(yàn)場，以及1980年深圳光明農(nóng)場引進(jìn)美國第一條萬頭生豬養(yǎng)殖生產(chǎn)線，從此開始了生豬養(yǎng)殖的規(guī)模化進(jìn)程。20世紀(jì)90年代以后，生豬養(yǎng)殖規(guī)?；杆侔l(fā)展，生豬養(yǎng)殖已成為農(nóng)業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)之一。通過對進(jìn)口成套生豬養(yǎng)殖設(shè)備改進(jìn)設(shè)計(jì)，中國生豬養(yǎng)殖設(shè)備逐步實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。盡管中國生豬養(yǎng)殖業(yè)仍然是勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)(小型豬場占比高)，自動(dòng)化程度和整體水平不高，但隨著生豬養(yǎng)殖規(guī)?；陌l(fā)展，中國生豬養(yǎng)殖設(shè)備的自主研發(fā)、科技創(chuàng)新不斷加強(qiáng)，大量現(xiàn)代化的生豬養(yǎng)殖設(shè)備得到廣泛應(yīng)用，生豬養(yǎng)殖的規(guī)模化、集約化程度得到不斷提高。豬場從使用簡單的自動(dòng)飲水器、機(jī)械輸料裝置、刮板清糞機(jī)、各種金屬豬欄，發(fā)展到使用自動(dòng)飲水及智能飼喂系統(tǒng)等，生豬養(yǎng)殖機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化程度不斷提高。同時(shí)，豬舍設(shè)計(jì)和建筑中新材料、新結(jié)構(gòu)、新設(shè)備得到廣泛應(yīng)用，豬舍的改造和設(shè)計(jì)正朝著標(biāo)準(zhǔn)化、輕簡化、自動(dòng)化方向發(fā)展，生豬養(yǎng)殖效率和經(jīng)濟(jì)效益在不斷提高。

　　歐美國家生豬養(yǎng)殖業(yè)總體水平較高，其生豬養(yǎng)殖的規(guī)模化、集約化、自動(dòng)化水平高，如歐盟國家實(shí)現(xiàn)了生豬福利化養(yǎng)殖、豬舍保溫與通風(fēng)自動(dòng)控制、喂料與飲水自動(dòng)控制、水泡糞與土地承載能力(包括氮、磷含量限定)或沼氣生產(chǎn)配套等，其生豬養(yǎng)殖設(shè)施工程技術(shù)先進(jìn)。美國也因此降低了人工成本，加之以玉米與大豆為主的飼料價(jià)格較低，增加了生豬養(yǎng)殖的競爭力。

　　由2016年農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《全國生豬生產(chǎn)發(fā)展規(guī)劃(2016—2020年)》，推動(dòng)了大型養(yǎng)豬企業(yè)在東北、西北等潛力增長區(qū)布局；2017年中央1號(hào)文件提出生豬產(chǎn)能向東北轉(zhuǎn)移；加之東北地區(qū)的資源、環(huán)境優(yōu)勢，就此出現(xiàn)“南豬北養(yǎng)”的養(yǎng)殖趨勢。同時(shí)隨著我國對豬場糞污處理要求的提高，小型家庭式豬場逐漸退出，傳統(tǒng)的養(yǎng)豬模式向現(xiàn)代化、規(guī)?；鸩睫D(zhuǎn)換，生豬養(yǎng)殖業(yè)規(guī)?；⒓s化、自動(dòng)化程度將進(jìn)一步提高。

　　生豬養(yǎng)殖場的建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)工程，從生產(chǎn)工藝到設(shè)施工程配套，等等，需要從宏觀規(guī)劃開始，再綜合考慮各養(yǎng)殖過程及其設(shè)施工程，否則會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)成本高、產(chǎn)出效益差。盡管中國一些大型豬場的設(shè)施水平較高、自動(dòng)化設(shè)備比例較高，但由于大型豬場數(shù)量相對較少，目前國內(nèi)的豬場仍以中小型為主，導(dǎo)致豬場設(shè)施的技術(shù)水平相對較低，生豬養(yǎng)殖過程主要依靠人工完成，人力成本相對較高，生豬養(yǎng)殖的競爭力較弱。因此，開展生豬養(yǎng)殖設(shè)施工程技術(shù)的系統(tǒng)研究非常必要。為此，本文針對豬舍、育仔、飼喂和糞污處理等關(guān)鍵設(shè)施工程技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢進(jìn)行分析。

　　豬舍是用于生豬養(yǎng)殖的建筑物。根據(jù)養(yǎng)殖目的不同，可分種豬舍、妊娠豬舍、分娩豬舍、保育豬舍、育肥豬舍等。豬舍內(nèi)設(shè)有豬欄、飼喂、飲水、通風(fēng)、保

　　暖與降溫、清糞等設(shè)施。

　　豬舍可分敞開式、封閉式和半封閉式豬舍3種。其中，敞開式豬舍(圖1a)通常背風(fēng)向陽、三面有墻、一側(cè)敞開(冬季背風(fēng)面)，向風(fēng)面有墻并有可封閉的通風(fēng)口以供夏季使用，其圍護(hù)結(jié)構(gòu)一般不設(shè)保溫層，只在屋頂上設(shè)保溫層以減輕夏季太陽輻射的影響和避免冬季的冷凝現(xiàn)象，該舍通常在南方溫暖地區(qū)用來養(yǎng)殖肥豬；封閉式豬舍(圖1b)設(shè)有天棚和閉合的四周墻，天棚和墻都有保溫層，稱為保溫舍，該舍由儀器、設(shè)備控制舍內(nèi)的溫度、濕度和通風(fēng)等條件，使舍內(nèi)小氣候處于最佳狀態(tài)，舍內(nèi)保溫好，養(yǎng)殖密度大，生產(chǎn)周期短；半封閉豬舍介于兩者之間，可防止冬季寒風(fēng)的侵襲，其保溫能力較封閉式差，但優(yōu)于敞開式。

　　豬舍為生豬養(yǎng)殖提供生長和繁殖環(huán)境的基礎(chǔ)條件，豬舍結(jié)構(gòu)通常包括天棚(屋頂) 、墻體、地面與地下設(shè)施等，其結(jié)構(gòu)除了滿足功能、強(qiáng)度要求以外，保

　　溫性能極其重要。不同的氣候條件對豬舍結(jié)構(gòu)提出不同的設(shè)計(jì)要求，《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》中采用累年最冷月(1月)和最熱月(7月)平均溫度作為分區(qū)主要指標(biāo)，將全國劃分為嚴(yán)寒(－10℃)、寒冷(－10～0℃)、夏熱冬冷(0～10℃)、夏熱冬暖(＞10℃)和溫和(0～13℃)5個(gè)氣候區(qū)，對應(yīng)豬舍分別需要滿足冬季保溫要求(可不考慮夏季防熱)、冬季保溫要求(兼顧夏季防熱)、夏季防熱要求(兼顧冬季保溫)、夏季防熱要求(可不考慮冬季保溫)考慮冬季保溫要求(可不考慮夏季防熱)。除南方溫暖地區(qū)以外，豬舍通常采用有窗封閉式，其優(yōu)點(diǎn)是冬季保溫性能良好，受舍外界氣候變化影響小，并且舍內(nèi)環(huán)境可以實(shí)現(xiàn)人工控制，創(chuàng)造適合豬生長的環(huán)境，有利于豬的生長。

　　豬舍常見的墻體結(jié)構(gòu)主要24磚墻、37磚墻、50磚墻(圖2a)、彩鋼夾芯板(圖2b)、實(shí)體磚墻外貼聚苯板等，其中北方豬舍磚墻結(jié)構(gòu)較多，但實(shí)體磚墻外貼聚苯板的墻體隔熱性能最好。豬舍屋頂和天棚(可增加豬舍的保溫性) 通常采用優(yōu)質(zhì)保溫材料。還有用木質(zhì)結(jié)構(gòu)的豬舍(圖2c)，其綜合性能較佳。通常在豬舍保溫材料靠室內(nèi)一面設(shè)防潮層，以防止水汽滲入而降低保溫性能。因復(fù)合材料保溫性能好，且易于實(shí)現(xiàn)豬舍建筑的標(biāo)準(zhǔn)化，輕型復(fù)合鋼結(jié)構(gòu)(北方非嚴(yán)寒區(qū)采用100～150mm厚的彩鋼夾芯板)的組裝式豬舍越來越受到重視，可實(shí)現(xiàn)豬舍內(nèi)溫濕度、空氣質(zhì)量可控的現(xiàn)代化豬舍建設(shè)目標(biāo)。生豬養(yǎng)殖最適溫度為18～23℃，北方冬季豬舍內(nèi)的溫度大都低于此范圍，需對豬舍進(jìn)行保溫，其中分娩豬舍和保育豬舍通常都須供暖，因此保育豬舍結(jié)構(gòu)應(yīng)注重保溫設(shè)計(jì)、分娩豬舍結(jié)構(gòu)應(yīng)注重保溫并兼顧隔熱。

　　豬舍地面溫度與豬的生長息息相關(guān)。目前，大型豬場豬舍地面采用漏縫地板，漏縫地板要求耐腐蝕、表面平整、堅(jiān)固耐用，常采用鋼筋混凝土、鑄鐵或鋁板制成，縫隙寬度應(yīng)小于豬蹄接地寬度的一半，豬舍地面下設(shè)糞池以及進(jìn)出風(fēng)通道。中小型豬場還有一些豬舍內(nèi)采用水泥地面，便于沖洗，但不利于豬床的保暖和干燥，為減少豬只體溫經(jīng)水泥地面?zhèn)鲗?dǎo)散熱，可在水泥地面下加設(shè)爐渣(50mm)、磚砌墊層或保溫板(30～50mm)，或采用架空預(yù)制鋼筋混凝土地板，也可采用加溫地面(如水暖)、橡膠地面或塑料地面等。北方豬舍地基可作保溫，在地基外側(cè)地面以下貼1層約50 mm厚的聚苯板或50mm厚的爐灰渣等隔熱且具有防腐性的材料，可更好地提高豬舍地面的溫度。豬舍地面以下通常建有糞池、刮糞通道或通風(fēng)通道。

　　北方豬舍供暖多采用集中加熱，利用燃?xì)夂兔哄仩t供暖，以暖氣和地?zé)嵝问綖橹?。目前，供暖豬舍的能耗高于民用建筑的能耗，而豬舍集約化養(yǎng)殖密度較高，導(dǎo)致舍內(nèi)豬體散熱散濕量很大，豬舍不同于一般的工業(yè)與民用建筑，采用現(xiàn)行的工業(yè)和民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)存在一定的缺陷，需要制定北方豬舍建筑熱工節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范；或利用新能源技術(shù)(如生物質(zhì)能)實(shí)現(xiàn)供暖。由于豬舍集約化養(yǎng)殖密度較高，導(dǎo)致舍內(nèi)豬體散熱散濕量很大，而現(xiàn)行的工業(yè)和民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范中各項(xiàng)熱工性能參數(shù)限值都不考慮建筑內(nèi)人體的散熱散濕，只有經(jīng)過較為準(zhǔn)確的能耗計(jì)算和分析后，才能做到既創(chuàng)造生豬生長舒適的人工環(huán)境，又避免不必要的能源浪費(fèi)，因此，制定豬舍建筑熱工節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)并對豬舍能耗進(jìn)行全面系統(tǒng)分析具有重要的意義。

　　豬舍通風(fēng)(尤其是封閉式豬舍)是控制豬舍環(huán)境、保障豬舍內(nèi)空氣質(zhì)量的主要手段，國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17824.3—2008《規(guī)模豬場環(huán)境參數(shù)及環(huán)境管理》中對規(guī)模豬場的氣體指標(biāo)進(jìn)行了規(guī)定，合理的通風(fēng)系統(tǒng)不僅能及時(shí)補(bǔ)充足夠的新鮮空氣，同時(shí)還可以及時(shí)排除豬舍內(nèi)污濁的空氣和多余的水汽，為豬只的健康生長提供良好的生活環(huán)境。夏季通風(fēng)也是豬舍降溫的主要方式，對于溫度較高地區(qū)，常采用負(fù)壓機(jī)械通風(fēng)結(jié)合濕簾(濕簾-風(fēng)機(jī))實(shí)現(xiàn)降溫(圖3)；北方地區(qū)冬季通風(fēng)要處理好保暖與通風(fēng)之間的關(guān)系。

　　豬舍通風(fēng)多采用機(jī)械通風(fēng)的形式，也可采用自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)相結(jié)合的方式。機(jī)械通風(fēng)是利用風(fēng)機(jī)強(qiáng)制進(jìn)行舍內(nèi)外空氣的交換，通常包括正壓、負(fù)壓和聯(lián)合通風(fēng)3種方式。目前，我國多采用負(fù)壓且縱向通風(fēng)模式，即將風(fēng)機(jī)安裝在豬舍山墻上或靠近該山墻的兩側(cè)縱墻上，進(jìn)風(fēng)口則設(shè)在另一端山墻上或遠(yuǎn)離風(fēng)機(jī)的縱墻上(可在縱墻屋檐下設(shè)長條形縫隙式進(jìn)風(fēng)口或在縱墻上設(shè)開口式進(jìn)風(fēng)口)，當(dāng)采用漏縫地板和舍下深糞坑時(shí)，常另設(shè)專用的小風(fēng)機(jī)將舍內(nèi)空氣從糞池抽出作為冬季通風(fēng)，其進(jìn)氣分布良好，常應(yīng)用于年平均氣溫變化較大的地區(qū)。正壓通風(fēng)在嚴(yán)寒、炎熱地區(qū)適用，常沿豬舍長度方向懸裝送風(fēng)管(沿管長度方向兩側(cè)均布圓孔且管末端封閉)，兩側(cè)縱墻設(shè)排風(fēng)口，風(fēng)管數(shù)由豬欄數(shù)決定。

　　豬舍通風(fēng)系統(tǒng)一般都采用多臺(tái)風(fēng)機(jī)組合系統(tǒng)(圖3b)，炎熱地區(qū)的大型豬舍常采用低壓大流量的軸流式風(fēng)機(jī)。軸流式風(fēng)機(jī)吸入與送出的空氣的流向和風(fēng)機(jī)葉片軸的方向平行，它由外殼及葉片所組成(圖4)，具有結(jié)構(gòu)簡單、風(fēng)壓低、通風(fēng)量大、功耗低等特點(diǎn)，是豬舍通風(fēng)的主要機(jī)型。

　　自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)相結(jié)合的通風(fēng)系統(tǒng)比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用，在春秋季節(jié)自然通風(fēng)、夏冬季節(jié)機(jī)械通風(fēng)，中國的南方地區(qū)應(yīng)用較多。隨著豬舍環(huán)控技術(shù)的成熟，部分豬舍實(shí)現(xiàn)了對環(huán)境溫度、濕度和氨氣濃度等的自動(dòng)監(jiān)控。

　　北方冬季封閉式豬舍的通風(fēng)和保溫相互矛盾，舍外新鮮空氣未經(jīng)熱處理直接進(jìn)入舍內(nèi)，會(huì)使舍內(nèi)溫度降低，造成生豬的冷應(yīng)激，將新風(fēng)加熱至生豬適宜的生長溫度，又勢必消耗大量的熱能，增加能源的消耗和生豬的養(yǎng)殖成本，因此需要在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)能夠兼顧通風(fēng)和保溫的節(jié)能高效通風(fēng)模式及裝備，排風(fēng)熱能的余熱回收是通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能降耗的一種有效途徑。為此，建設(shè)豬舍時(shí)在水泡糞糞池底下埋設(shè)管道或在糞池側(cè)面地下通風(fēng)道加換熱板，利用糞尿中的熱源與排風(fēng)加熱新進(jìn)入的新鮮空氣，或通過換熱器(其管子中間通新鮮空氣，管子外邊是外排熱氣)加熱管內(nèi)的新鮮空氣，然后送到豬舍中，這對寒冷地區(qū)節(jié)能降耗非常有意義。

　　豬舍通風(fēng)有縱向、橫向、垂直等幾種通風(fēng)模式。隨著生豬養(yǎng)殖規(guī)?；陌l(fā)展，出現(xiàn)了大跨度豬舍以及聯(lián)排豬舍，其較佳的通風(fēng)模式需要深入研究。

　　豬欄是用柵欄圍起、用于生豬養(yǎng)殖的圈欄。豬舍都配有豬欄，豬欄通常分公豬豬欄、母豬限位豬欄、分娩豬欄、高床分娩豬欄、保育豬欄、高床保育豬欄、育肥豬欄等，見圖5。其中，母豬限位豬欄(或半限位欄)主要用于配種、妊娠期母豬養(yǎng)殖，通常長2.1m、寬0.6m、高0.96m；分娩豬欄用于母豬產(chǎn)仔(每欄飼養(yǎng)1頭母豬和1窩仔豬)，通常長2.1m、寬1.5m，中部限位架長2.1m、寬0.6m，是母豬分娩哺乳的地方，兩側(cè)是仔豬活動(dòng)區(qū)；保育豬欄用于斷奶仔豬養(yǎng)殖，通常養(yǎng)殖1或2窩仔豬；育肥豬欄用于育肥豬養(yǎng)殖，通常養(yǎng)殖約20頭生豬。高床分娩豬欄、保育豬欄可為分娩母豬、保育豬提供一個(gè)干燥的環(huán)境，欄床提升一定高度(500～600mm)作為飼養(yǎng)區(qū)，生豬產(chǎn)生的糞便通過全漏縫地板網(wǎng)(常采用網(wǎng)片)落下，利于糞污固液分離收集及其處理，目前已有豬場將豬欄架起一定高度以分離流出的飲用水(出于糞污處理考慮) 。

　　目前，歐盟已禁用母豬限位豬欄(除配種后28d與分娩前7d外)以增加動(dòng)物福利，即母豬配種28d后不允許將母豬關(guān)在限位豬欄，必須實(shí)行放養(yǎng)，目前一般有3種養(yǎng)殖方式: 母豬電子飼喂站、小群大欄、自由進(jìn)出豬欄飼養(yǎng)。這幾種養(yǎng)殖方式均有充分的活動(dòng)區(qū)域，其中歐盟國家研制的自由進(jìn)出(可自鎖)豬欄(圖6)，前部配有飼喂器、外部配有較大的空間，允許母豬不受干擾地及時(shí)采食飼料以及到欄外活動(dòng)，并保護(hù)母豬免受侵害。